CN113432566A - 一种树木周长测量装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树木周长测量装置，包括：弧形测量架、测量杆，测量杆的数量设置有三组、固定杆，固定杆的一端与弧形测量架的背面中心位置固定连接，固定杆的另一端中心位置固定连接有第二弹簧，固定杆的端部且位于第二弹簧的两侧均固定连接有圆柱块；活动筒，活动筒套设在固定杆上滑动，且活动筒与固定杆之间设置有限位结构，显示处理模块，显示处理模块与测量杆之间信号连接，能够接受测量杆测量得到的数据，并处理后显示出来。以解决现有技术林业部门测量树木的直径多采用皮尺测量，有时有需要2‑3个人进行辅助才能够测量数据，测量效率慢，耗费很长时间，浪费很大的人力、物力测量，得到的效益不明显的问题。

Description

一种树木周长测量装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种树木周长测量装置及使用方法，林业管理技术领域。

背景技术

林业是指保护生态环境保持生态平衡，培育和保护森林以取得木材和其他林产品、利用林木的自然特性以发挥防护作用的生产部门，是国民经济的重要组成部分之一，林业部门设有专门的统计部门，进行统计树木的周长、树木的直径、树木的高度，已得到能够精准分析和管理林业的数据。

目前林业部门测量树木的直径多采用皮尺测量，有时有需要2-3个人进行辅助才能够测量数据(一个人记录，两个人进行拉皮尺)，而且测量效率慢，实际上林业管理部门对树木直径的测量精度要求并不高，只是单纯的进行数据统计和管理使用，耗费很长时间，很大的人力、物力测量，得到的效益并不明显，为此本发明提供一种树木周长测量装置和一种能够快速得到林业管理部门所需要的分析数据的树木周长测量方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种树木周长测量装置及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种树木周长测量装置，包括：

弧形测量架，弧形测量架的形状为圆弧形，且圆弧的中心角为155°-175°，弧形测量架内侧面设置有安装槽；

测量杆，测量杆的一端与弧形测量架内侧的安装槽的内部固定连接，测量杆的数量设置有三组，且三组测量杆之间相互平行；

固定杆，固定杆的一端与弧形测量架的背面中心位置固定连接，固定杆的另一端中心位置固定连接有第二弹簧，，所述固定杆的端部固定连接有2个圆柱块，且2个圆柱块位于弹簧的两侧；

活动筒，活动筒套设在固定杆上滑动，且活动筒与固定杆之间设置有限位结构，第二弹簧、圆柱块均位于活动筒的内部，活动筒的内部且位于第二弹簧的远离固定杆的一端通过紧固钉固定连接有固定块；

连接块，连接块的一端设置有锥头，连接块的锥头插进活动筒的内部，连接块的侧面固定连接有环形把手；

显示处理模块，显示处理模块安装在活动筒的外侧面，且靠近环形把手，显示处理模块与测量杆之间信号连接，能够接受测量杆测量得到的数据，并处理后显示出来。

作为上述技术方案的进一步描述：

测量杆包括：

筒座，筒座的尾端与弧形测量架内侧的安装槽内壁固定连接，筒座头端设置有开口；

伸缩杆，伸缩杆的一端从开口处伸进筒座的内部，伸缩杆的端部与筒座的尾端之间设置有第一弹簧，且第一弹簧的端部与伸缩杆和筒座的尾端均固定连接；

位移传感器，位移传感器安装在筒座的内部且靠近尾端，位移传感器用于测量伸缩杆的伸出量，并将数据传输给显示处理模块。

作为上述技术方案的进一步描述：

限位结构包括：活动筒侧面开设有的长槽孔、固定杆侧面固定连接的滑块，且滑块位于长槽孔的内部。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括：中央处理器，所述中央处理器与显示处理模块电性连接，三组所述测量杆均与中央处理器电性连接

本发明提供的一种树木周长测量装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、选择一个区域内的树进行周长测量，区域内的树的直径小于弧形测量架内圈弧的直径；

步骤二、数出区域内的所有树的数量，并标记需要测量的树，筛选条件为1/2D<d<D；

其中，d为需要测量的树的直径，D为弧形测量架内圈弧的直径：

筛选出的树的数量与区域内树的总数量作比，得到需要测量树数量的百分比；

步骤三、对标记的所有树进行同一高度周长测量，计算得到平均值。

作为上述技术方案的进一步描述：

对标记的所有树进行周长测量的步骤为：

S1、操作者手握着环形把手，将弧形测量架卡向需要测量的树；

S2、测量杆测得的数据经过显示处理模块处理后显示出来，供操作者读取测量结果。

作为上述技术方案的进一步描述：

显示处理模块对测量杆测得的数据的处理方法为：

S＝(D-L₁)π±|L₂-L₃|

其中，S为所测量树的周长范围；D为弧形测量架内圈弧的直径；L₁为第一测距的长度；L₂为第二测距的长度；L₃为第三测距的长度；

第一测距为中间一个测量杆测量的值，第二测距、第三测距分别为两侧测量杆测量的值。

作为上述技术方案的进一步描述：

显示处理模块内置有存储单元，用于存储记录测量的每一组数据。

本发明的有益效果是：与现有技术相比：

1)、本发明设置有弧形测量架，内侧设置有测量杆，背面设置有固定杆与活动筒，使用者可以通过手持活动筒将弧形测量架靠近大树，就能够快速的对树木的周长进行测量，而且设置有三组所述测量杆，能够对测量结果进行修正，得到一个相对比较准确的测量值，而且设置有显示处理模块，能够将周长数据进行显示出来，一个人就能够简单的完成树木周长测量的任务，能够增加测量的速度，值得在林业部门进行推广使用；具体使用该装置的时候通过手握着活动筒，将弧形测量架向树木方向推，此时测量杆的头端与树木的周围接触，同时活动筒与固定杆产生相对滑动，使第二弹簧受到压缩，当固定块端部与圆柱块撞击的时候，测量结束，数据经过处理后显示在显示处理模块的显示屏上，使用非常的方便，

2)、本发明设置筒座、伸缩杆、位移传感器和第一弹簧结构，测量的时候伸缩杆头端与树木接触，挤压后面的第一弹簧，通过位移传感器感应伸缩杆的移动量，得到测量数据L，L为自然伸长的测量杆的长度减去位移传感器感应伸缩杆的移动量，测量结束后能够通过第一弹簧自动复位，测量比较方便；

3)、本发明限位结构的作用是限制固定杆与活动筒的滑动位置，避免活动筒滑出固定杆；

4)、本发明还提供一种树木周长测量方法，测量得到两个数据：需要测量树数量的百分比、需要测量树进行同一高度周长测量，计算得到的平均值；第一个数据反映树木符合条件的占比，第二得到符合条件树木的同一高度的平均周长，基本已经能够反映整个区域内树林的生长情况与可利用的树木的数量(在实际设计树木周长测量装置时，弧形测量架的直径设计可以参考整个树林树木最大直径)；

5)本发明对标记的所有树进行周长测量的步骤为：S、操作者手握着环形把手，将弧形测量架卡向需要测量的树S、测量杆测得的数据经过显示处理模块处理后显示出来，供操作者读取测量结果，操作者单手就能够方便的使用，非常的方便；

6)本发明提供显示处理模块对测量杆测得的数据的处理方法，能够对三组数据进行有效的利用，|L₂-L₃|作为修正测量结果的值，能够尽可能的提高测量的准确性；

7)本发明通过在显示处理模块内置有存储单元，用于存储记录测量的每一组数据，其实质就是相当于数据记录的效果，更加减少了使用者的测量工作。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的侧面结构示意图；

图4为本发明图2中A-A剖视图；

图5为本发明图4中A处放大图；

图6为本发明的测量方法原理示意图；

图7为本发明的电路连接示意图。

图例说明：

1、弧形测量架；2、固定杆；3、测量杆；301、伸缩杆；302、筒座；303、位移传感器；304、第一弹簧；4、活动筒；5、连接块；6、环形把手；7、限位结构；8、固定块；9、紧固钉；10、槽口；11、第二弹簧；12、圆柱块；13、树截面；14、第一测距；15、第二测距；16、第三测距；17、显示处理模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参照图1-7，本发明提供的一种树木周长测量装置，包括：

弧形测量架1，弧形测量架1的形状为圆弧形，且圆弧的中心角为155°-175°，基本能够包覆在树的半周，当然为了测量数据的更加的准确一些，可以选在不同的方位进行测量树木的直径，弧形测量架1内侧面设置有安装槽；

测量杆3，测量杆3的一端与弧形测量架1内侧的安装槽的内部固定连接，测量杆3的数量设置有三组，且三组测量杆3之间相互平行；

固定杆2，固定杆2的一端与弧形测量架1的背面中心位置固定连接，固定杆2的另一端中心位置固定连接有第二弹簧11，，所述固定杆2的端部固定连接有2个圆柱块12，且2个圆柱块12位于弹簧11的两侧；

活动筒4，活动筒4套设在固定杆2上滑动，且活动筒4与固定杆2之间设置有限位结构7，第二弹簧11、圆柱块12均位于活动筒4的内部，活动筒4的内部且位于第二弹簧11的远离固定杆2的一端通过紧固钉9固定连接有固定块8，活动筒4位于紧固螺钉9的安装处开设有槽口10，紧固螺钉9在槽孔10内可以滑动，当紧固螺钉9的端部与活动筒4的外表面挤压的时候会实现固定；

连接块5，连接块5的一端设置有锥头，连接块5的锥头插进活动筒4的内部，连接块5的侧面固定连接有环形把手6，本装置使用的时候，向前推只会让锥头连接的更紧，向后拔的时候受力很小，所以锥头插进去的结构很适合设计在这里；

显示处理模块17，显示处理模块17安装在活动筒4的外侧面，且靠近环形把手6，显示处理模块17与测量杆3之间信号连接，能够接受测量杆3测量得到的数据，并处理后显示出来。

测量杆3包括：

筒座302，筒座302的尾端与弧形测量架1内侧的安装槽内壁固定连接，筒座302头端设置有开口；

伸缩杆301，伸缩杆301的一端从开口处伸进筒座302的内部，伸缩杆301的端部与筒座302的尾端之间设置有第一弹簧304，且第一弹簧304的端部与伸缩杆301和筒座302的尾端均固定连接；

位移传感器303，位移传感器303安装在筒座302的内部且靠近尾端，位移传感器303用于测量伸缩杆301的伸出量，并将数据传输给显示处理模块17。

限位结构7包括：活动筒4侧面开设有的长槽孔、固定杆2侧面固定连接的滑块，且滑块位于长槽孔的内部。

还包括：中央处理器，所述中央处理器与显示处理模块17电性连接，三组所述测量杆3均与中央处理器电性连接。

实施例二

参照图6，本发明提供的一种树木周长测量装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、选择一个区域内的树进行周长测量，区域内的树的直径小于弧形测量架1内圈弧的直径；

步骤二、数出区域内的所有树的数量，并标记需要测量的树，筛选条件为1/2D<d<D；

其中，d为需要测量的树的直径，D为弧形测量架1内圈弧的直径：

筛选出的树的数量与区域内树的总数量作比，得到需要测量树数量的百分比；

步骤三、对标记的所有树进行同一高度周长测量，计算得到平均值。

对标记的所有树进行周长测量的步骤为：

S1、操作者手握着环形把手6，将弧形测量架1卡向需要测量的树；

S2、测量杆3测得的数据经过显示处理模块17处理后显示出来，供操作者读取测量结果。

显示处理模块17对测量杆3测得的数据的处理方法为：

S＝(D-L₁)π±|L₂-L₃|

其中，S为所测量树的周长范围；D为弧形测量架1内圈弧的直径；L₁为第一测距14的长度；L₂为第二测距15的长度；L₃为第三测距16的长度；

第一测距14为中间一个测量杆3测量的值，第二测距15、第三测距16分别为两侧测量杆3测量的值；

如图4中所示树截面13的周长理论上应该为应该为：S＝(D-2L₁₎π，但是测量时弧形测量架1的圆心与树截面13的圆心很难保证重合，假使圆心距离为a，则树截面13的周长理论上应该为应该为：S＝(D-2L₁+2a)π(其中应保证装置弧形测量架1正面对着树木测量)，测量杆3实际上是一个弹性测的量，其测量结果受使用者向前推动的力F的大小影响，其F越大L1越小，且弧形测量架1的圆心与树截面13的圆心之间的距离a就越小，由于存在测量杆3本身长度的限制(也就是筒座302的长度不可能改变)，L₁的测量值不可能趋近于0；

本装置通过设置第二弹簧11与可调节位置的固定块8结构，通过控制使用者向前推动的力F的大小，使L₁趋近于2a，实际测量的结果为本发明公开的S＝(D-L₁)π，但是本结果还是在使用者使装置弧形测量架1正面对着树木测量的结果，实际使用的时候装置并不能够完全的正对树木(正对树木的时候L₂-L₃的值为0)，因此存在一个修正范围数L₂-L₃，|L₂-L₃|越大，测量的结果越不可靠；

本发明还公开另一种使用方法，将S＝(D-L₁₎π与L₂-L₃的值分别单独显示出来，使用者通过观察L₂-L₃的值，调整弧形测量架1的位置，使的|L₂-L₃|小于一个下限值的时候，S＝(D-L₁)π的测量结果已经靠近准确值。

显示处理模块17内置有存储单元，用于存储记录测量的每一组数据。

本发明的优点是：

1)、本发明设置有弧形测量架1，内侧设置有测量杆3，背面设置有固定杆2与活动筒4，使用者可以通过手持活动筒4将弧形测量架1靠近大树，就能够快速的对树木的周长进行测量，而且设置有三组所述测量杆3，能够对测量结果进行修正，得到一个相对比较准确的测量值，而且设置有显示处理模块17，能够将周长数据进行显示出来，一个人就能够简单的完成树木周长测量的任务，能够增加测量的速度，值得在林业部门进行推广使用；具体使用该装置的时候通过手握着活动筒4，将弧形测量架1向树木方向推，此时测量杆3的头端与树木的周围接触，同时活动筒4与固定杆2产生相对滑动，使第二弹簧11受到压缩，当固定块8端部与圆柱块12撞击的时候，测量结束，数据经过处理后显示在显示处理模块17的显示屏上，使用非常的方便，

2)、本发明设置筒座302、伸缩杆301、位移传感器303和第一弹簧304结构，测量的时候伸缩杆301头端与树木接触，挤压后面的第一弹簧304，通过位移传感器303感应伸缩杆301的移动量，得到测量数据L，L为自然伸长的测量杆3的长度减去位移传感器303感应伸缩杆301的移动量，测量结束后能够通过第一弹簧304自动复位，测量比较方便；

3)、本发明限位结构7的作用是限制固定杆2与活动筒4的滑动位置，避免活动筒4滑出固定杆2；

4)、本发明还提供一种树木周长测量方法，测量得到两个数据：需要测量树数量的百分比、需要测量树进行同一高度周长测量，计算得到的平均值；第一个数据反映树木符合条件的占比，第二得到符合条件树木的同一高度的平均周长，基本已经能够反映整个区域内树林的生长情况与可利用的树木的数量(在实际设计树木周长测量装置时，弧形测量架1的直径设计可以参考整个树林树木最大直径)；

5)本发明对标记的所有树进行周长测量的步骤为：S1、操作者手握着环形把手6，将弧形测量架1卡向需要测量的树S2、测量杆3测得的数据经过显示处理模块17处理后显示出来，供操作者读取测量结果，操作者单手就能够方便的使用，非常的方便；

6)本发明提供显示处理模块17对测量杆3测得的数据的处理方法，能够对三组数据进行有效的利用，|L₂-L₃|作为修正测量结果的值，能够尽可能的提高测量的准确性；

7)本发明通过在显示处理模块17内置有存储单元，用于存储记录测量的每一组数据，其实质就是相当于数据记录的效果，更加减少了使用者的测量工作。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种树木周长测量装置，其特征在于：包括：

弧形测量架(1)，所述弧形测量架(1)的形状为圆弧形，且圆弧的中心角为155°-175°，所述弧形测量架(1)内侧面设置有安装槽；

测量杆(3)，所述测量杆(3)的一端与弧形测量架(1)内侧的安装槽的内部固定连接，所述测量杆(3)的数量设置有三组，且三组所述测量杆(3)之间相互平行；

固定杆(2)，所述固定杆(2)的一端与弧形测量架(1)的背面中心位置固定连接，所述固定杆(2)的另一端中心位置固定连接有第二弹簧(11)，所述固定杆(2)的端部固定连接有2个圆柱块(12)，且2个圆柱块(12)位于弹簧(11)的两侧；

活动筒(4)，所述活动筒(4)套设在固定杆(2)上滑动，且活动筒(4)与固定杆(2)之间设置有限位结构(7)，所述第二弹簧(11)、圆柱块(12)均位于活动筒(4)的内部，所述活动筒(4)的内部且位于第二弹簧(11)的远离固定杆(2)的一端通过紧固钉(9)固定连接有固定块(8)；

连接块(5)，所述连接块(5)的一端设置有锥头，所述连接块(5)的锥头插进活动筒(4)的内部，所述连接块(5)的侧面固定连接有环形把手(6)；

显示处理模块(17)，所述显示处理模块(17)安装在活动筒(4)的外侧面，且靠近环形把手(6)，所述显示处理模块(17)与测量杆(3)之间信号连接，能够接受测量杆(3)测量得到的数据，并处理后显示出来。

2.根据权利要求1所述的树木周长测量装置，其特征在于，所述测量杆(3)包括：

筒座(302)，所述筒座(302)的尾端与弧形测量架(1)内侧的安装槽内壁固定连接，所述筒座(302)头端设置有开口；

伸缩杆(301)，所述伸缩杆(301)的一端从开口处伸进筒座(302)的内部，所述伸缩杆(301)的端部与筒座(302)的尾端之间设置有第一弹簧(304)，且第一弹簧(304)的端部与伸缩杆(301)和筒座(302)的尾端均固定连接；

位移传感器(303)，所述位移传感器(303)安装在筒座(302)的内部且靠近尾端，所述位移传感器(303)用于测量伸缩杆(301)的伸出量，并将数据传输给显示处理模块(17)。

3.根据权利要求2所述的树木周长测量装置，其特征在于，所述限位结构(7)包括：活动筒(4)侧面开设有的长槽孔、固定杆(2)侧面固定连接的滑块，且滑块位于长槽孔的内部。

4.根据权利要求3所述的树木周长测量装置，其特征在于，还包括：中央处理器，所述中央处理器与显示处理模块(17)电性连接，三组所述测量杆(3)均与中央处理器电性连接。

5.一种根据权利要4所述的树木周长装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、选择一个区域内的树进行周长测量，区域内的树的直径小于弧形测量架(1)内圈弧的直径；

步骤二、数出区域内的所有树的数量，并标记需要测量的树，筛选条件为1/2D<d<D；

其中，d为需要测量的树的直径，D为弧形测量架(1)内圈弧的直径：筛选出的树的数量与区域内树的总数量作比，得到需要测量树数量的百分比；

步骤三、对标记的所有树进行同一高度周长测量，计算得到平均值。

6.根据权利要求5所述的树木周长装置的使用方法，其特征在于，对标记的所有树进行周长测量的步骤为：

S1、操作者手握着环形把手(6)，将弧形测量架(1)卡向需要测量的树；

S2、测量杆(3)测得的数据经过显示处理模块(17)处理后显示出来，供操作者读取测量结果。

7.根据权利要求6所述的树木周长装置的使用方法，其特征在于，所述显示处理模块(17)对测量杆(3)测得的数据的处理方法为：

S＝(D-L₁)π±|L₂-L₃|

其中，S为所测量树的周长范围；D为弧形测量架(1)内圈弧的直径；L₁为第一测距(14)的长度；L₂为第二测距(15)的长度；L₃为第三测距(16)的长度；

所述第一测距(14)为中间一个测量杆(3)测量的值，所述第二测距(15)、第三测距(16)分别为两侧测量杆(3)测量的值。

8.根据权利要求7所述的树木周长装置的使用方法，其特征在于，所述显示处理模块(17)内置有存储单元，用于存储记录测量的每一组数据。

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